【正文】 R設(shè)計(jì)發(fā)放系統(tǒng)I，SR4設(shè)計(jì)分析　　設(shè)計(jì)分析IR5CAE和CAD分析和報(bào)告　　CAE和CAD分析和報(bào)告IR6供應(yīng)商選擇RR7進(jìn)氣道研發(fā)IR8樣機(jī)安裝RC，S9發(fā)動(dòng)機(jī)性能研發(fā)　　性能研發(fā)試驗(yàn)RR性能證明試驗(yàn)RR10發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械研發(fā)RR11耐久性試驗(yàn)　　耐久性研發(fā)計(jì)劃I，AR耐久性試驗(yàn)RC12EPA排放認(rèn)證IR13最終報(bào)告和會(huì)議I，AR（六）計(jì)劃進(jìn)度安排20100601 至20101001 概念設(shè)計(jì)研究，在目標(biāo)排放水平下，對(duì)功率、扭矩和燃油經(jīng)濟(jì)性做出預(yù)計(jì)20101001 至20101231 發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)，進(jìn)行2D和3D布置研究，確定組件圖、安裝圖和總裝圖20110101 至20110331 設(shè)計(jì)分析 ，各主要零部件的強(qiáng)度負(fù)荷分析20110401 至20111001 缸蓋、機(jī)體冷卻系統(tǒng)進(jìn)行FEA與CFD分析20111002 至20120201 進(jìn)氣道開發(fā)20120202 至20120831 發(fā)動(dòng)機(jī)性能開發(fā)，確保達(dá)到動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)型、排放性指標(biāo)20120901 至20121231 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械，保證發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性和耐久性20130101 至2013630耐久試驗(yàn)支持2013701至20131231客戶試裝（七）現(xiàn)有工作基礎(chǔ)和條件（1）公司從1975年開始生產(chǎn)高速柴油機(jī)，目前已形成了48490、4949494105六大系列，二百多個(gè)變型產(chǎn)品的完整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，排放達(dá)到“歐Ⅲ”，并向“歐IV”邁進(jìn)。公司執(zhí)行詳細(xì)設(shè)計(jì)工作以及樣件的采購(gòu)。我公司也同樣組成了工作經(jīng)驗(yàn)豐富的研發(fā)隊(duì)伍。第二次訪問期間或以后，提供可能的設(shè)計(jì)或生產(chǎn)過程的變化來解決試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題。2． 耐久試驗(yàn)進(jìn)行除變質(zhì)因子試驗(yàn)外的耐久試驗(yàn)，包括在性能開發(fā)任務(wù)里。評(píng)估實(shí)際應(yīng)用中發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)，開發(fā)試驗(yàn)過程，進(jìn)行變質(zhì)因子試驗(yàn)。發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)商必須確定典型的工作循環(huán)，開發(fā)一個(gè)試驗(yàn)，目的在于制造發(fā)動(dòng)機(jī)的典型磨損。這第二臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)將進(jìn)行變質(zhì)因子試驗(yàn)。性能開發(fā)工作的結(jié)果是燃燒系統(tǒng)規(guī)格數(shù)據(jù)，將按要求進(jìn)行如下任務(wù)支持性能開發(fā)：● 安裝發(fā)動(dòng)機(jī)● 檢查初始性能（包括安裝，儀器設(shè)備）● 檢查初始機(jī)油消耗和可溶性物質(zhì)對(duì)微粒排放的貢獻(xiàn)。一旦開發(fā)完成，氣道注模將澆注并逆向創(chuàng)造最終氣道型芯CAD模型。2．3．設(shè)計(jì)分析將進(jìn)行廣泛的分析來支持設(shè)計(jì)過程，分析工作將包括如下任務(wù)：2．3．1循環(huán)仿真初步設(shè)計(jì)階段進(jìn)行的循環(huán)仿真將被更新包括在實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中執(zhí)行的變化。 合作單位將構(gòu)建完整的3DCAD零件模型（下面的列出），模型適合我公司準(zhǔn)備2D詳細(xì)圖紙。選擇一個(gè)設(shè)計(jì)概念作為項(xiàng)目主設(shè)計(jì)階段的基礎(chǔ)。仿真也對(duì)共軌、冷EGR、最大氣缸壓力220bar的發(fā)動(dòng)機(jī)，在2013年國(guó)Ⅴ目標(biāo)排放下的性能做出預(yù)計(jì)。2．1 概念設(shè)計(jì)研究2．1．1初步的布局 — 發(fā)動(dòng)機(jī)家族重要的考慮是發(fā)動(dòng)機(jī)家族可能采用的設(shè)計(jì)變化的影響。利用發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)模擬，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析、氣體流動(dòng)的分析及燃燒的分析。 利用CAD三維幾何圖形和圖像處理功能，在計(jì)算機(jī)上建立虛擬產(chǎn)品。升級(jí)到國(guó)V，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)來說，確實(shí)是個(gè)質(zhì)變。本項(xiàng)目產(chǎn)品融合了電控共軌、4氣門、冷卻EGR、POC或DPF等復(fù)雜技術(shù)，這將有力推動(dòng)我國(guó)柴油機(jī)行業(yè)的快速發(fā)展，為壯大民族工業(yè)作出貢獻(xiàn)。隨著人類對(duì)節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)的日益重視，節(jié)能和環(huán)保成為發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展的兩大主題。（四）項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)本項(xiàng)目是一種新型共軌直噴式柴油機(jī)，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，并具有現(xiàn)代輕型商用車柴油動(dòng)力裝置的所有技術(shù)特點(diǎn)。采用四氣門技術(shù)將明顯改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能。（2）廢氣再循環(huán)（EGR）技術(shù)，有效控制NOx的生成。對(duì)此進(jìn)行結(jié)構(gòu)空間優(yōu)化和高度集成，獲得緊湊的結(jié)構(gòu)尺寸。采用電動(dòng)EGR閥，通過控制閥升程來調(diào)節(jié)EGR率。在噴油系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配時(shí)，特別重視對(duì)噴油器的改進(jìn)。確定噴油嘴幾何參數(shù)后，接著要考慮的是為使噴油特性與燃燒達(dá)到最佳匹配，共軌噴油系統(tǒng)噴油參數(shù)的優(yōu)化，其重點(diǎn)之一是在發(fā)動(dòng)機(jī)可能出現(xiàn)的所有工況下優(yōu)化預(yù)噴油量和預(yù)噴間隔。但是，對(duì)在萬用特性曲線的寬廣范圍內(nèi)低排放和良好的全負(fù)荷特性之間的適當(dāng)折中起決定性作用的是凹腔上邊緣的形狀，它還同時(shí)影響氣流從燃燒室凹腔中流出狀況。活塞頂燃燒室凹腔形狀對(duì)充分利用空氣，盡量少形成黑煙起著主要作用?！祝瑢?duì)噴油參數(shù)和活塞頂燃燒室凹腔形狀進(jìn)行了仔細(xì)的匹配。這樣，噴油壓力和噴油始點(diǎn)等重要參數(shù)就能在任何工況下任意地進(jìn)行優(yōu)化。燃燒室中的空氣運(yùn)動(dòng)基本上受到兩個(gè)因素的影響：一個(gè)是由進(jìn)氣道形狀形成的渦流流動(dòng)狀態(tài)，另一個(gè)是對(duì)橫向流動(dòng)影響最大的活塞頂燃燒室縮口邊緣的形狀。增壓技術(shù)已廣泛應(yīng)用在柴油機(jī)上，但傳統(tǒng)的渦輪增壓器，在低速段的空氣流量不是很大，不利于柴油機(jī)的性能，因此，本項(xiàng)目將采用可變幾何截面渦輪增壓技術(shù)，具有動(dòng)態(tài)控制功能的可變幾何截面渦輪增壓器（VGT）替代傳統(tǒng)的渦輪增壓器，它是一種采用轉(zhuǎn)動(dòng)噴嘴環(huán)葉片的角度，改變?nèi)~片間的喉部尺寸來實(shí)現(xiàn)不同的噴嘴出口總面積，是通過電控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的，電控單元采集發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、油門位置、增壓壓力和進(jìn)氣溫度等參數(shù)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)不同的工況，對(duì)執(zhí)行器發(fā)出控控指令，調(diào)節(jié)噴嘴出口的面積，從而改變?cè)鰤浩鞯霓D(zhuǎn)速。由于采用了長(zhǎng)行程設(shè)計(jì)，排氣門與噴油器在空間布置上十分緊湊，以致在排氣門鼻梁區(qū)已無法布置冷卻水孔，因此應(yīng)相應(yīng)提高水流速度。（8）機(jī)油泵和機(jī)油冷卻器機(jī)油泵組合設(shè)在曲軸箱底座中。為了有效地抑制噪聲，機(jī)油道在氣缸蓋中的布置必須確保不會(huì)有氣泡進(jìn)入液壓挺柱。 燃燒系統(tǒng)的性能將在原型機(jī)開發(fā)階段測(cè)量。我公司將利用這些數(shù)據(jù)匹配用于缸內(nèi)CFD分析的噴霧模型。h內(nèi)。第2道活塞環(huán)為斜面環(huán)，其上端面同樣有內(nèi)倒角。由于該機(jī)的總體尺寸極其緊湊，連桿軸承和主軸承的尺寸也很小，要承受160bar的爆發(fā)壓力，軸承單位面積的載荷很高，而潤(rùn)滑油膜厚度又很小，要求所使用的軸瓦必須具有很高的疲勞強(qiáng)度和耐磨性。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的最高爆并結(jié)合我公司的鑄造加工能力，確定缸蓋材料；根據(jù)熱負(fù)荷及整機(jī)水道布置，確定缸蓋的水流模式，尤其是排氣閥區(qū)域，和進(jìn)排氣一起考慮缸蓋水套設(shè)計(jì)；推薦缸蓋的高度尺寸，及上端壁厚；回油孔及呼氣；缸蓋罩殼的設(shè)計(jì)，包括油氣分離方案。在限定的氣缸蓋約束條件內(nèi)，將開發(fā)有代表性的進(jìn)氣道來達(dá)到所要求的氣體流動(dòng)性。為滿足最大爆發(fā)壓力達(dá)到160bar，需要采用有限元限分析技術(shù)，確保結(jié)構(gòu)強(qiáng)度并滿足輕量化要求。（三）項(xiàng)目主要研究開發(fā)內(nèi)容、技術(shù)關(guān)鍵及主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)1． 項(xiàng)目的主要研究開發(fā)內(nèi)容本項(xiàng)目是與國(guó)際著名發(fā)動(dòng)機(jī)研究公司合作，研究應(yīng)用電控共軌、4氣門、冷卻EGR、POC或DPF等高技術(shù)開發(fā)的一種新型共軌直噴式柴油機(jī)，各項(xiàng)性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，并具有現(xiàn)代輕型商用車柴油動(dòng)力裝置的所有技術(shù)特點(diǎn)。為滿足國(guó)Ⅳ、國(guó)Ⅴ的排放法規(guī)，噴油壓力在不斷提高，其噴油壓力已超過150Mpa，甚至達(dá)到200 Mpa，燃油噴射量、噴射壓力、噴油定時(shí)實(shí)行精確控制。（b） 采用增壓中冷和多氣門技術(shù)，以提高升功率?，F(xiàn)基本處于各自的“第Ⅳ階段”， 2012年實(shí)施“第Ⅴ階段”。同時(shí)排放達(dá)到國(guó)Ⅴ，大幅度減少向大氣排氣有害物，保護(hù)人體健康和生態(tài)環(huán)境，將對(duì)工程機(jī)械領(lǐng)域排放要求的觀念產(chǎn)生了革命性的影響。另外，柴油機(jī)的低速扭矩遠(yuǎn)勝于汽油機(jī)，這也使偏愛汽車運(yùn)動(dòng)感的歐洲人更將直噴柴油機(jī)視為高科技的代表。 我國(guó)的國(guó)V排放標(biāo)準(zhǔn)被環(huán)保部提上了議事日程，北京市目前已經(jīng)開始研究制定機(jī)動(dòng)車國(guó)V排放標(biāo)準(zhǔn)和油品標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)準(zhǔn)備工作，2012年前后，北京機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)將從 “國(guó)IV”升級(jí)為“國(guó)V”，其他地區(qū)也將逐步實(shí)施。自20世紀(jì)末期以來，汽車排放法規(guī)日益嚴(yán)格。而汽車的石油消耗又占了中國(guó)石油年消耗量的50%。目前，